恒温槽的装配与性能测定
恒温槽装配和性能测试
西南大学化学实验示范中心
一、实验目的 二、实验原理 三、仪器与试剂 四、实验步骤 五、数据记录与处理 六、思考与讨论
一、实验目的
1.了解恒温槽的构造及恒温原理，初步掌握 其装配和调试的基本技术。
2.绘制恒温槽灵敏度曲线。 3.掌握贝克曼温度计、接触温度计的调节和
使用方法。
二、实验原理
4、加热器 在要求设定温度比室温高的情况下，必须不断 供给热量以及补偿水浴向环境散失的热量。电 加热器的选择原则是热容量小、导热性能好、 功率适当。
5、接触温度计 (又称水银电导表),其结构如 图所示。
6、继电器 继电器必须与加热器和接触温度计相连，才能起 到控温作用。实验室常用的继电器有电子管继电 器和晶体管继电器。
恒温水浴以蒸馏水为工作介质。如对装置稍作改动并选用 其它合适液体作为工作介质，则上述恒温可在较大的温度范 围内使用。
2、温度计 观察恒温浴的温度可选用分度值为0.1℃的水银温度计，而
测量恒温浴的灵敏度时应采用贝克曼温度计。温度计的安装位 置应尽量靠近被测系统。所用的水银温度计读数都应加以校正。
3、搅拌器 搅拌器以小型电动机带动，其功率可40W，用变 速器或变压器来调节搅拌速度。搅拌器一般应安 装在加热器附近，使热量迅速传递，以使槽内各 部位温度均匀。
2、将贝恒温水浴灵敏度曲线的测定
五、数据记录与处理
1、绘制恒温水浴的（温度与时间）灵敏度曲 线，并 从曲线中确定其灵敏度。
2、根据测得的灵敏度曲线，对组装的恒温水 浴性能进行评价。
六、思考与讨论
1．恒温槽的恒温原理是什么？ 2．恒温槽内各处温度是否相等？为什么？ 3. 欲提高恒温槽的灵敏度，主要通过哪些 途径？
衡量恒温水浴的品质好坏，可以用恒温水浴灵敏 度来衡量。通常以实测的最高温度与最低温度值 之差的一半数值来表示其灵敏度。
恒温槽的装配与性能测试
实验1 恒温槽的装配和性能测试一、实验目的1．了解恒温槽的原理，初步掌握其装配和调试的基本技术。
2．分析恒温槽的性能，找出合理的最佳布局。
3．掌握水银接点温度计、热敏电阻温度计、继电器、自动平衡记录仪的基本测量原理和使用方法。
二、实验原理许多物理化学实验都需要在恒温条件下进行。
欲控制被研究体系的某一温度，通常采取两种方法：一是利用物质相变时温度的恒定性来实现，叫介质浴。
如：液氮（-195.9℃）、冰－水（0℃）、沸点水（100℃）、干冰－丙酮（-78.5℃）、沸点萘（218℃）等等。
相变点介质浴的最大优点是装置简单、温度恒定。
缺点是对温度的选择有一定限制，无法任意调节。
另一种是利用电子调节系统，对加热或制冷器的工作状态进行自动调节，使被控对象处于设定的温度之下。
本实验讨论的恒温水浴就是一种常用的控温装置，它通过继电器、温度调节器（水银接点温度计）和加热器配合工作而达到恒温的目的。
其简单恒温原理线路如图1所示。
当水槽温度低于设定值时，线路I是通路，因此加热器工作，使水槽温度上升；当水槽温度升高到设定值时，温度调节器接通，此时线路II为通路，因电磁作用将弹簧片D吸下，线路I 断开，加热器停止加热；当水槽温度低于设定值时，温度调节器断开，线路II断路，此时电磁铁失去磁性，弹簧片回到原来的位置，使线路I又成为通路。
如此反复进行，从而使恒温槽维持在所需恒定的温度。
恒温槽由浴槽、温度计、接点温度计、继电器、加热器、搅拌器等部件组成。
如图2所示。
为了对恒温槽的性能进行测试，图中还包括一套热敏电阻测温装置。
现将恒温槽主要部件简述如下。
1.浴槽浴槽包括容器和液体介质。
根据实验要求选择容器大小，一般选择10L或者20L的圆形玻璃缸做为容器。
若设定温度与室温差距较大时，则应对整个缸体保温。
以减少热量传递，提高恒温精度。
恒温槽液体介质根据控温范围选择，如：乙醇或乙醇水溶液（-60－30℃）、水（0－100℃）、甘油或甘油水溶液（80－160℃）、石蜡油、硅油（70－200℃）。
恒温槽装配和性能测试
时间/min 贝克曼温度 25℃ 计读数 35℃ 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5…… ……30
1. 以时间为横坐标，温度为纵坐标，绘制不同温度 下的“温度～时间”曲线。
2. 计算不同温度时恒温槽的灵敏度。
六、思考讨论题
• 1. 对于提高恒温槽的灵敏度，可从哪些方面进 行改进？ • 2. 试讨论为什么采用温差测量比采用温度测量 更为准确？ • 3.如果所需恒定的温度低于室温，如何装配恒 温槽？
4.超级恒温槽灵敏度的测定：待恒温槽调节到25℃
恒温后，观察SWC—ⅡD精密数字温差仪的读数，
利用秒表，每30秒记录一次SWC—ⅡD精密数字
温差仪的读数，测定30min。
5.按上述步骤分别测定25℃、35℃时超级恒温槽的
灵敏度。
6.测量完毕，关闭SWC—ⅡD精密数字温差仪、关
闭超级恒温槽。
五、数据记录和处理：
超级恒温水浴 SWC—ⅡD精密 数字温差仪
（2） 接通电源，打开电源开关并将 “自控与外循环”档调至“自控” 档（当加热器加热时，伴有“嗡嗡 声”，当电子继电器停止加热时， “嗡嗡声”消失），观察SWC— ⅡD精密数字温差仪读数。当读数 达25℃时，使钨丝与水银处于刚刚
接通与断开状态，此时“嗡嗡声”
变速器来调节搅拌温度。 4、温度计：常用1/10℃温度计作为观察温度
用。为了测定恒温槽的灵敏度，可用
1/100℃温度计或贝克曼温度计。
5、感温元件： 它是决定恒温槽灵敏度的关 键部件之一，目前常用接触温度计，又称 水银导电表，其作用相当于一个自动开关， 用于控制加热器的工作状态，从而控制浴
槽所要求的温度，控制精度一般在±0.1K。
实验一：恒温槽的装配与性能测试
实验一：恒温槽的装配与性能测试一、实验目的1．了解恒温槽的构造及恒温原理，掌握恒温操作技术。
2．绘制恒温槽的灵敏度曲线，学会分析恒温槽的性能。
3．掌握贝克曼温度计的使用方法。
二、实验原理许多物理化学量都与温度有关，要准确测量其数值，必须在恒温下进行。
实验室最常用的是用恒温槽来控制温度维持恒温，它是以某种液体为介质的恒温装置，依靠温度控制器来自动调节其热平衡。
图1－1 恒温槽装置图1－浴槽；2－电热丝；3－搅拌器；4－温度计；5－接触温度计；6－温度控制器恒温槽一般是由浴槽、搅拌器、加热器、接触温度计、温度控制器和温度计等部分组成，现分别介绍如下：（如图所示）实验开始时，先将搅拌器3启动，将接触温度计5调至所需恒温温度（例如25℃），若此时浴槽1内的水温低于25℃，则接触温度计5的两条引出线断路，则温度控制器6发出指令对加热器2通电加热，使浴槽1内的水温升高，当浴槽1内的水温达到25℃时，接触温度计5的两条引线导通，则温度控制器6发出指令对加热器2停止加热。
以后当浴槽1内的水因对外散热使温度低于25℃时，则接触温度计5的两条引线再次断路，则加热器2重新工作。
这样周而复始就可使介质的温度在一定范围内保持恒定。
图1-3 温度控制器的电路图T-电源变压器；D1、D2、D3、D4-2AP3晶体二级管；J-121型灵敏继电器；C1、C1-滤波电容；L1-工作指示氖炮；L2-电源指示灯炮。
由于这种温度控制装置属于“通”“断”类型，当加热器接通后传热使介质温度上升并传递质温度上升并传递给接触温度计，使它的水银柱上升。
由于传质、传热都需要一定时间，因此，会出现温度传递的滞后现象。
即当接触温度计的水银触及钨丝时，实际上电热器附近的水温已超过了指定温度，因此，恒温槽温度必高于指定温度。
同理，降温时也会出现滞后现象。
由此可知，恒温槽控制的温度有一个波动范围，而不是控制在某一固定不变的温度，并且恒温槽内各处的温度也会因搅拌效果的优劣而不同。
恒温槽的装配和性能测试
恒温槽的装配和性能测试1 引言1.1实验目的[1]1、了解恒温槽的构造及恒温原理，初步掌握其装配和调试的基本技术2、分析恒温槽性能，找出合理的最佳布局。
3、掌握热敏电阻温度计等的基本测量原理和使用方法。
1.2 实验原理本实验讨论的恒温水浴是一种常用的控温装置。
当水温低于设定值时，线路接通，加热器工作，使水槽温度上升；当水槽温度升高到设定值时，线路段开，加热器停止加热。
如此反复进行，从而使恒温槽维持在所需恒定的温度。
[1]实验时恒温槽由浴槽、温度计、加热器、搅拌器等组成。
浴槽内含有液体介质（水）。
内有一套测温的热敏电阻温度计连接已设定好目标温度可控电路通断的温控仪，并与加热器串联，从而实现根据温度变化控制加热器是否加热。
1/10℃温度计与热敏电阻温度计紧连在一起亦置于水槽中，用以测量温度，热敏电阻温度计与无纸记录仪、计算机相连，测量值由计算机处理出图。
电加热器还与调压器连接，可以控制加热器的加热电压。
恒温效果是由一系列元件的动作来获得的，因此存在着滞后现象。
因此装配时除对上述各元件的灵敏度有一定要求外，还应根据各元件在恒温槽中的作用选择合理的摆放位置，合理的布局才能达到理想的恒温效果。
灵敏度是恒温槽恒温效果好坏的一个重要标志，一般以制定温度下T T 停始、分别表示开始加热和停止加热时槽内水的温度（相对值），以()12T T T =-停始为纵坐标，实践t 为横坐标，画出灵敏度曲线如图：图1：几种形状的灵敏度曲线若最高温度为T 高，最低温度为T 低，测得恒温槽的灵敏度为：E 2T T T -=±低高2 实验操作2.1 实验药品、仪器型号及测试装置示意图恒温槽一套：玻璃钢、D-8410多功能型电动搅拌器，数显惠斯通电桥清华大学化学系，群力接触调压器北京调压器厂，1/10℃温度计，热敏电阻温度计，电加热器放大镜，温控仪，无纸记录仪2.2 实验条件温度：17.0 ℃湿度：56.2%压强：101.28 kPa2.3 实验操作步骤及方法要点1、恒温槽的装配按实验原理中所述连接线路。
恒温槽的装配与性能测定 杨磊 PB10206011
恒温槽的装配与性能测定The Measurement and Analysis of the ThermostaticBath姓名：杨磊学号: PB10206011日期：2012年12月25日星期二摘要：恒温槽是一种在实验中用于控制温度，维持温度的仪器，本实验通过测量恒温槽在相同温度不同电压和相同电压不同温度下的温度-时间曲线，以确定恒温槽的灵敏度，并对五种不同类型的恒温槽恒温效果进行了比较，从而进一步了解了恒温槽的性质。
关键词：恒温槽灵敏度性能比较Abstract：The thermostatic bath is a kind of instrument thatis used to control the temperature. This experiment determines the sensitivity of the thermostatic bath through measuring the curve of temperature and time in the condition of the same voltage with the different temperature and the curve in the condition of the same temperature with different voltage. This experiment also compares the different types of the thermostatic bath to take knowledge of the instrument further.Keywords：The thermostatic bath Sensitivity Performance compare引言：在许多物理化学实验中，由于待测的数据如折射率、粘度、电导、蒸汽压、电动势、化学反应的速度常数、电离平衡常数等都与温度有关。
实验一：恒温槽的装配和性能测试
恒温槽的装配和性能测试一、实验目的1.了解恒温槽的构造及恒温原理, 初步掌握其装配和调试的基本技术。
2.绘制恒温槽灵敏度曲线。
3.掌握水银接点温度计, 继电器的基本测量原理和使用方法。
4.掌握乌氏粘度计的构造和使用方法。
二、恒温槽的构造及恒温原理1.恒温槽的构造A.槽体: B.加热器及冷却器C.温度调节器D.电子继电器E.搅拌器2.实验原理示意图三、乌氏粘度计的构造及测量原理1.乌氏粘度计的构造2.粘度计测量原理测定粘度时通常测定一定体积的液体流经一定长度垂直的毛细管所需的时间, 根据泊塞耳公式计算其粘度:但通过此方法直接测定液体的绝对粘度较难, 所以可通过测量未知液体与标准液体(水)的相对粘度, 通过下式进行计算：、五、实验步骤(一)恒温槽操作步骤1.插上电子继电器电源, 打开电子继电器开关。
2.插上电动搅拌机电源, 调节合适的搅拌速度。
3.插上数字贝克曼温度计电源, 打开开关。
检查实际温度是否低于所所控制温度。
4.旋转下降调节帽, 直到电子继电器的红灯刚好亮。
插上加热器电源, 缓慢旋转调节帽, 使钨丝高度上升, 直到电子继电器的红灯刚好灭, 加热器开始加热。
5、当电子继电器的红灯亮, 重复调节并反复进行, 直到实际温度在设定温度的一定范围内波动。
6、记录温度随时间的变化值, 绘制恒温槽灵敏度曲线。
(二)、粘度计操作步骤1.将粘度计垂直夹在恒温槽内, 将纯水自A管注入粘度计内, 恒温5分钟左右, 夹紧C管上连结的乳胶管, 同时在连接B管制乳胶管上接洗耳球慢慢抽气, 待液体升至G球的1/2左右时停止。
打开C管乳胶管上夹子使毛细管内液体同D球分开, 用秒表测定液面在a, b两线间移动所需时间。
2.重复测定3次, 每次误差不超过0.2~0.3秒, 取平均值。
3、洗净烘干后, 用同样的方法测定10%NaCl溶液的粘度。
4、实验完毕后, 按开机相反的顺序关闭电源, 整理实验台。
六、实验数据处理1.记录反应温度、大气压等常规物理量, 不得用铅笔记录, 不得用小纸片预先记录。
恒温槽的装配及性能测试.
恒温槽的装配及性能测试一：实验目的1.了解恒温水浴的构造及其工作原理，学会恒温水浴的装配技术。
2.测绘恒温水浴的灵敏度曲线。
3.掌握贝克曼温度计的调节技术和正确使用技术。
二：基本原理恒温控制可分为两类，一类是利用物质的相变点温度来获得恒温，但温度的选择受到很大限制;另外一类是利用电子调节系统进行温度控制，此方法控温范围宽、可以任意调节设定温度。
恒温槽是实验工作中常用的一种以液体为介质的恒温装置，根据温度控制范围，可用以下液体介质:-60度～30度用乙醇或乙醇水溶液;0度～90度用水;80度～160度用甘油或甘油水溶液;70度～300度用液体石蜡、汽缸润滑油、硅油。
恒温槽是由浴槽、电接点温度计、继电器、加热器、搅拌器和温度计组成，具体装置示意图见图课本P338。
继电器必须和电接点温度计、加热器配套使用。
电接点温度计是一支可以导电的特殊温度计，又称为导电表。
当温度升高时，毛细管中水银柱上升与一金属丝接触，两电极导通，使继电器线圈中电流断开，加热器停止加热;当温度降低时，水银柱与金属丝断开，继电器线圈通过电流，使加热器线路接通，温度又回升。
如此，不断反复，使恒温槽控制在一个微小的温度区间波动，被测体系的温度也就限制在一个相应的微小区间内，从而达到恒温的目的。
恒温槽的温度控制装置属于“通”“断”类型，当加热器接通后，恒温介质温度上升，热量的传递使水银温度计中的水银柱上升。
但热量的传递需要时间，因此常出现温度传递的滞后，往往是加热器附近介质的温度超过设定温度，所以恒温槽的温度超过设定温度。
同理，降温时也会出现滞后现象。
由此可知，恒温槽控制的温度有一个波动范围，并不是控制在某一固定不变的温度。
控温效果可以用灵敏度Δt表示:式中，t1为恒温过程中水浴的最高温度，t2为恒温过程中水浴的最低温度。
三：仪器试剂SYP型玻璃恒温水浴：1套（包括加热器和搅拌器）数字贝克曼温度计（SWC-II， SWC-II D ）----与SYP型玻璃恒温水浴配套继电器（SWQP数字控温仪， SWQ智能数字恒温控制器）---与SYP型玻璃恒温水浴配套（超级恒温槽：1套水银温度计电接点温度计（导电表）；贝克曼温度计）四：实验步骤（一）超级恒温槽:1.接好线路，经过教师检查无误，接通电源，使加热器加热：开始，加热开关处于“通”，加热功率为1500 W，观察温度计读数，到达设定温度时----40℃（加热开关处于“加热”，加热功率为500 W），旋转温度计调节器上端的磁铁，使得金属丝刚好与水银面接触（此时继电器应当跳动，绿灯亮，停止加热），然后再观察几分钟，如果温度不符合要求，则需继续调节。
实验一 恒温槽的装配与性能测试
实验一恒温槽的装配与性能测试一．实验目的：1.了解恒温槽的构造及恒温原理，初步掌握其装配和调试的基本技术。
2.绘制恒温槽灵敏度曲线。
3.掌握水银接点温度计，继电器的基本测量原理和使用方法。
二．实验原理：恒温控制可分为两类，一类是利用物质的相变点温度来获得恒温，如冰水混合物（0℃）、液氮（77.3℃）、沸点丙酮（56.5℃）、沸点萘（56.5℃）等。
另一类是利用电子调节器加以自动调节。
在近代实验技术中普遍应用后者。
其优点是温度可以任意选定，控温精度高。
恒温槽是实验工作中常用的一种以液体为介质的恒温装置。
用液体作介质的优点是热容量大和导热性好，从而使温度控制的稳定性和灵敏度大为提高。
根据温度控制的范围，可采用下列液体介质：-60℃~30℃——乙醇或乙醇水溶液；0℃~90℃——水；80℃~160℃——甘油或甘油水溶液；70℃~200℃——液体石蜡、汽缸润滑油、硅油。
恒温槽通常由下列构件组成：1、浴槽2、加热器3、搅拌器4、水银温度计5、电接触温度计（导电表）6、继电器（控制器）7、贝克曼温度计图1-1 恒温水浴的控温示意图1. 槽体：如果控制的温度同室温相差不是太大，用敞口大玻璃缸作为槽体是比较满意的。
对于较高和较低温度，则应考虑保温问题。
具有循环泵的超级恒温槽，有时仅作供给恒温液体之用，而实验则在另一工作槽中进行。
2. 加热器及冷却器：如果要求恒温的温度高于室温，则须不断向槽中供给热量以补偿其向四周散失的热量；如恒温的温度低于室温，则须不断从恒温槽取走热量，以抵偿环境向槽中的传热。
在前一种情况下，通常采用电加热器间歇加热来实现恒温控制。
对电加热器的要求是热容量小、导热性好，功率适当。
选择加热器的功率最好能使加热和停止的时间约各占一半。
3. 温度调节器：温度调节器的作用是当恒温槽的温度被加热或冷却到指定值时发出信号，命令执行机构停止加热或冷却；离开指定温度时则发出信号，命令执行机构继续工作。
目前普遍使用的温度调节器是汞定温计(接点温度计)。
恒温槽的装配及性能测试.
恒温槽的装配及性能测试一：实验目的1.了解恒温水浴的构造及其工作原理，学会恒温水浴的装配技术。
2.测绘恒温水浴的灵敏度曲线。
3.掌握贝克曼温度计的调节技术和正确使用技术。
二：基本原理恒温控制可分为两类，一类是利用物质的相变点温度来获得恒温，但温度的选择受到很大限制;另外一类是利用电子调节系统进行温度控制，此方法控温范围宽、可以任意调节设定温度。
恒温槽是实验工作中常用的一种以液体为介质的恒温装置，根据温度控制范围，可用以下液体介质:-60度～30度用乙醇或乙醇水溶液;0度～90度用水;80度～160度用甘油或甘油水溶液;70度～300度用液体石蜡、汽缸润滑油、硅油。
恒温槽是由浴槽、电接点温度计、继电器、加热器、搅拌器和温度计组成，具体装置示意图见图课本P338。
继电器必须和电接点温度计、加热器配套使用。
电接点温度计是一支可以导电的特殊温度计，又称为导电表。
当温度升高时，毛细管中水银柱上升与一金属丝接触，两电极导通，使继电器线圈中电流断开，加热器停止加热;当温度降低时，水银柱与金属丝断开，继电器线圈通过电流，使加热器线路接通，温度又回升。
如此，不断反复，使恒温槽控制在一个微小的温度区间波动，被测体系的温度也就限制在一个相应的微小区间内，从而达到恒温的目的。
恒温槽的温度控制装置属于“通”“断”类型，当加热器接通后，恒温介质温度上升，热量的传递使水银温度计中的水银柱上升。
但热量的传递需要时间，因此常出现温度传递的滞后，往往是加热器附近介质的温度超过设定温度，所以恒温槽的温度超过设定温度。
同理，降温时也会出现滞后现象。
由此可知，恒温槽控制的温度有一个波动范围，并不是控制在某一固定不变的温度。
控温效果可以用灵敏度Δt表示:式中，t1为恒温过程中水浴的最高温度，t2为恒温过程中水浴的最低温度。
三：仪器试剂SYP型玻璃恒温水浴：1套（包括加热器和搅拌器）数字贝克曼温度计（SWC-II， SWC-II D ）----与SYP型玻璃恒温水浴配套继电器（SWQP数字控温仪， SWQ智能数字恒温控制器）---与SYP型玻璃恒温水浴配套（超级恒温槽：1套水银温度计电接点温度计（导电表）；贝克曼温度计）四：实验步骤（一）超级恒温槽:1.接好线路，经过教师检查无误，接通电源，使加热器加热：开始，加热开关处于“通”，加热功率为1500 W，观察温度计读数，到达设定温度时----40℃（加热开关处于“加热”，加热功率为500 W），旋转温度计调节器上端的磁铁，使得金属丝刚好与水银面接触（此时继电器应当跳动，绿灯亮，停止加热），然后再观察几分钟，如果温度不符合要求，则需继续调节。
恒温槽的组装及性能测试
实验一恒温槽的装配及性能测试一、实验目的1.了解恒温水浴的构造及其工作原理，学会恒温水浴的装配技术。
2.测绘恒温水浴的灵敏度曲线。
二、基本原理恒温控制可分为两类，一类是利用物质的相变点温度来获得恒温，但温度的选择受到很大限制;另外一类是利用电子调节系统进行温度控制，此方法控温范围宽、可以任意调节设定温度。
恒温槽是实验工作中常用的一种以液体为介质的恒温装置，根据温度控制范围，可用以下液体介质:-60度～30度用乙醇或乙醇水溶液;0度～90度用水;80度～160度用甘油或甘油水溶液;70度～300度用液体石蜡、汽缸润滑油、硅油。
恒温槽是由浴槽、电接点温度计、继电器、加热器、搅拌器和温度计组成，。
继电器必须和电接点温度计、加热器配套使用。
电接点温度计是一支可以导电的特殊温度计，又称为导电表。
当温度升高时，毛细管中水银柱上升与一金属丝接触，两电极导通，使继电器线圈中电流断开，加热器停止加热;当温度降低时，水银柱与金属丝断开，继电器线圈通过电流，使加热器线路接通，温度又回升。
如此，不断反复，使恒温槽控制在一个微小的温度区间波动，被测体系的温度也就限制在一个相应的微小区间内，从而达到恒温的目的。
恒温槽的温度控制装置属于“通”“断”类型，当加热器接通后，恒温介质温度上升，热量的传递使水银温度计中的水银柱上升。
但热量的传递需要时间，因此常出现温度传递的滞后，往往是加热器附近介质的温度超过设定温度，所以恒温槽的温度超过设定温度。
同理，降温时也会出现滞后现象。
由此可知，恒温槽控制的温度有一个波动范围，并不是控制在某一固定不变的温度。
控温效果可以用灵敏度Δt表示:式中，t1为恒温过程中水浴的最高温度，t2为恒温过程中水浴的最低温度。
三、仪器试剂SYP型玻璃恒温水浴：1套（包括加热器和搅拌器）继电器（SWQP数字控温仪，SWQ智能数字恒温控制器）四、实验步骤1.接好线路，经过教师检查无误，接通电源---将SWQP数字控温仪或SWQ智能数字恒温控制器，设定温度为40℃，数字贝克曼温度计“基温选择”为40℃，使加热器加热；使搅拌器搅拌；2.作灵敏度曲线：读取恒温过程中的最高温度和最低温度各20次。
物化实验报告-恒温槽的装配和性能测试.doc
物化实验报告-恒温槽的装配和性能测试.doc
一、实验目的
本次实验主要目的是对恒温槽进行装配以及性能检测，以满足用户设备的基本要求。
二、实验原理
恒温槽的装配和性能测试是一项复杂的实验操作，它的原理是利用热交换器、温控器和阀门等零部件，将外界指定的恒定温度维持在设定温度范围内。
恒温槽是以调节热力学恒定＞T1和恒定＜T2，确定温度范围，使测试项目在一定实验环境内满足特定温度要求的装置。
其中，热交换器的作用是将外界空气的温度换热给恒温槽控温腔，使控温腔内的温度能够保持在指定的范围之内。
三、实验设备
恒温槽的装配与性能测试需要使用的设备有：恒温槽、电子温度计、红外测温仪、温度控制器、电加热器、压力表等。
四、实验步骤
1、恒温槽安装：首先将恒温槽及其配件组装好，然后将恒温槽放置于安装位置上，并将电源线连接到电源上，确保恒温槽的安全使用。
2、温度设定：确定实验所需的温度，然后将温度控制器或电子温度计设置好，以达到指定的温度。
3、性能测试：测量恒温槽室内的温度，并与设定值进行比较，查看恒温槽室内的温度漂移是否超过设定范围，如果温度漂移大于设定范围，说明恒温槽性能不符合要求，需要重新调节温度控制器或更换设备。
五、实验结果
本次实验中，恒温槽的恒定温度范围被设定在常温（20~25℃），恒温槽的室温测试结果显示：室内温度在22.5℃到24.3℃之间，证明本次实验装配组件配置正确，恒温槽性能可以满足用户要求。
本次实验验证了恒温槽的装配正确性，并将恒温槽的恒定温度维持在设定的温度范围内，从而满足用户的要求。
该装配实验可供参考，作为更多恒温槽实验使用的行之有效的范本。
恒温槽的装配与性能测定
实验一恒温槽的装配与性能测定一、实验目的与要求：1、了解恒温槽的构造及恒温原理，初步掌握其装配和调试的基本技术。
2、绘制恒温槽灵敏度曲线(温度—时间曲线)，学会分析恒温槽的性能。
3、掌握贝克曼温度计和温控仪的调试与使用方法。
二、预习要求：1、明确恒温槽的控温原理，恒温槽的主要部件及作用。
2、了解本实验恒温槽的电路连接方式。
3、了解贝克曼温度计的调节和使用方法。
三、实验原理：在许多物理化学实验中，因为待测的数据如折射率、粘度、电导、蒸汽压、电动势、化学反应的速度常数、电离平衡常数等都与温度有关。
因此，这些实验都必须在恒温的条件下进行，这就需要各种恒温的设备。
通常用恒温槽来控制温度，维持恒温。
一般恒温槽的温度都相对的稳定，多少总有一定的波动，大约在±0.1℃，如果稍加改进也可达到0.01℃，要使恒温设备维持在高于室温的某一温度，就必须不断补充一定的热量，使因为散热等原因引起的热损失得到补偿。
恒温槽之所以能够恒温，主要是依靠恒温控制器来控制恒温槽的热平衡。
当恒温槽的热量因为对外散失而使其温度降低时，恒温控制器就驱使恒温槽中的电加热器工作，待加热到所需要的温度时，它又会使其停止加热，使恒温槽温度保持恒定。
恒温槽的装置是多种多样的。
它主要包括下面的几个部件：1敏感元件，也称感温元件；2 控制元件；3 加热元件。
感温元件将温度转化为电信号而输送给控制元件，然后由控制元件发出指令让电加热元件加热或停止加热。
图1-1。
图1-1即是一恒温装置。
它由浴槽、加热器、搅拌器、温度计、感温元件、恒温控制器等组成，现分别介绍如下：1、浴槽：通常用的是10dm3的圆柱形玻璃容器。
槽内一般放蒸馏水，如恒温的温度超过了100℃可采用液体石腊和甘油。
温度控制的范围不同，水浴槽中介质也不同，一般来说：-60℃～30℃时用乙醇或乙醇水溶液。
0℃～90℃时用水。
80℃～160℃时用甘油或甘油水溶液。
70℃～200℃时用液体石蜡、硅油等。
物化实验一：恒温槽的装配与性能测定
恒温槽的装配与性能测定摘要本实验通过测量绘制恒温槽恒温后温度时间曲线，分析恒温槽在不同条件下的灵敏度等性能参数，初步掌握其构造及恒温原理。
关键词恒温槽灵敏度贝克曼温度计1.前言在许多物理化学实验中，由于待测的数据如折射率、粘度、电导、蒸汽压、电动势、化学反应的速度常数、电离平衡常数等都与温度有关。
因此，这些实验都必须在恒温的条件下进行，这就需要各种恒温的设备。
通常用恒温槽来控制温度，维持恒温。
一般恒温槽的温度都相对的稳定，多少总有一定的波动，大约在±0.1℃，如果稍加改进也可达到0.01℃。
所以在实验中恒温槽的灵敏度对分析实验结果，以及恒温槽的改进都有着重要的意义。
本实验就是通过对温控仪测量并控制恒温槽灵敏度的测量，分析以及讨论，来研究恒温槽的改进。
2.实验部分（一）仪器与试剂玻璃缸 1个秒表 1个贝克曼温度计 1支温控仪 1台0～50℃的1/10的温度计 1支搅拌马达 1个电加热丝 1个蒸馏水 导线若干（二）实验步骤1、将蒸馏水注入水浴槽中，根据恒温槽组装的原则，按下图分别将所需各部件按要求装备好图1-1 恒温槽装置图1-浴槽; 2-加热器; 3-搅拌器; 4-温度计;5-感温元件(热敏电阻探头) 6-恒温控制器; 7-贝克曼温度计。
2、将贝克曼温度计调节好，使其水银柱在30℃时停止在中间位置。
(见附录贝克曼温度计的调节与使用)3、将温控仪、250V可调变压器、电加热丝按电路图1-2连接好,并将搅拌马达接到另一只1kV的可调变压器的输出端，接好电源线。
4、将控温仪热敏探头固定在恒温槽的一定位置，注意可浸入部分不可超过200mm,并将所有调压器电压调至最低。
5、经老师许可后插好电源，调电压开启搅拌使其有一快慢适中的搅拌速度。
打开温控仪电源，控制温控仪使之黄红灯交替明亮息灭，这时恒温槽处于恒温状态。
6、恒温槽灵敏度测量：（1）机械自动化控制①低温、不同加热电压情况下的恒温控制及其恒温槽性能比较在既使用调压器和发热管，也使用控温器的情况下，将温度控制并恒温到30℃。
恒温槽的装配和性能测试
恒温槽灵敏度的测定是在指定温度下，观察温度的波
动情况，控温效果可以用灵敏度t 表示（t1为恒温过
程水浴的最高温度，t2为恒温过程水浴的最低温度）：
t t1 t2 2
常以温度—时间曲线表示：
三、实验仪器
1、玻璃缸 2、接触温度计 3、贝克曼温度计 4、温度计（ 1/10℃ ） 5、停表 6、搅拌器 7、电子继电器 8、加热器
恒温槽一般有浴槽、加热器、搅拌器、温度计、感 温元件、恒温控制器等部分组成
恒温槽装置示意图： 1、浴槽 2、加热器 3、搅拌器 4、温度计 5、电接点温度计 6、继电器 7、贝克曼温度计
1、浴槽：通常有金属槽和玻璃槽两种。其容量和形状 视需要而定。 2、加热器：通常的是电热器。根据恒温槽的容量、恒 温温度以及与环境的温差大小来选择电热器的功率。 3、搅拌器：一般用电动搅拌器，搅拌速度可调，使槽 内各处温度尽可能保持相同。 4、温度计：常用1/10℃温度计作为观察温度用。为了 测定恒温槽的灵敏度，可用1/100℃温度计或贝克曼温 度计。所用温度计在使用前需进行标化。 5、感温元件：它是恒温槽的感觉中枢，是提高恒温槽 精度的关键所在。感温元件的种类很多，如接触温度计、 热敏电阻感温元件等。 6、电子继电器：用来控制恒温槽加热器“通”“断” 电的装置。
1、了解恒温槽的结构及恒温原理，初步掌握其装配 和调试的基本技术。
2、绘制恒温槽灵敏度曲线，学会分析恒温槽的性能。
3、掌握贝克曼温度计和接触温度计的调节及使用方 法。
4、了解温度的PID控制技术。
温度是一个极其特别的物理量。在热力学中时常 出现，在日常生活中也无处不在。在物理化学实 验中所测得的数据，如黏度、密度、蒸气压、表 面张力、折射率、电导、化学反应速率常数等都 与温度有关。所以，许多物理化学实验必须在恒 温条件下进行。通常用恒温槽来控制温度维持温 度。恒温槽所以能维持恒温，主要依靠恒温控制 器来控制恒温槽的热平衡。
恒温槽的装配与性能测定
6-恒温控制器;
7-贝克曼温度计。
控温仪的测温系统是利用直流电桥的不平衡从而在电表上迅速
USTC 物理化学实验报告
恒温槽的装配与性能测定
指示精确的温度值，而得到测温结果。实验室中还有一种常用的恒温 装置是超级恒温水浴，它的控温原理和上述的温控仪基本相同，只不 过它的感温元件是一支接触式温度计而不是热敏电阻探头。 恒温槽灵敏度的测定是在指定温度下观察温度的波动情况。 也可 在同一温度下改变恒温槽内各部件的布局来测量， 从而找出恒温槽的 最佳和最差布局。也可选定某一布局，改变加热器电压和搅拌速度测 定对恒温槽温度波动曲线的影响。该实验用较灵敏的贝克曼温度计， 在一定的温度下，记录温度随时间的变化。如记最高温度为 t1，最低 温度为 t2，恒温槽的灵敏度为： t
USTC 物理化学实验报告
恒温槽的装配与性能测定
位。 (4)温度计远离加热器， 放在恒温槽边缘处， 这样尽量保证温度计 测量的温度是恒温槽内各部位的温度。
·六.心得、改进建议及致谢：
通过本实验了解了恒温槽的恒温原理及影响恒温水浴性能的诸多因 素，学会了通过灵敏度和周期等分析恒温槽的性能，掌握了贝克曼温 度计和温控仪的调试与使用方法。实验收获颇多。
USTC 物理化学实验报告
恒温槽的装配与性能测定
灵敏度大大升高，控温周期也大大缩短。 另外，手动控制还有些不利的地方： 使用触点式温度计时，温度难以调整到 25.00℃，会有一定误差。另 外，当测得温度在 25.00℃以下时，电子继电器并不会立即工作，它 有一个最低温度，只有达到该温度时，才会开始工作。同样的，在温 度，大于 25.00℃时，电子继电器也不会立即工作，因为有一个温度 上限。 因此， 手动控制恒温槽温度波动范围相对自动控制恒温槽较大， 性能也不如自动控制恒温槽。 4.误差分析 本次实验误差主要来源于仪器的误差,具体为: (1)恒温水浴箱自身的测量及控制误差； (2)贝克曼温度计灵敏度带来的误差； (3)继电器响应带来的误差； (4)稳压器中电压难以做到完全稳定导致的误差。 5.实验改进 要提高恒温槽的灵敏度需要做到以下几点： (1)尽量避免过大加热功率，可进行多个加热功率时灵敏度的测 量，然后让恒温槽在以后工作时选用最适宜的加热电压, 不能太 高也不能太低（否则会导致恒温槽散热过多而难以及时补充） 。 (2)搅拌器搅拌需要均匀， 保证速度使得恒温槽内各部分温度均匀 一致。 (3)加热器放在搅拌器附近， 使得热量迅速传递到恒温槽内各个部
恒温槽的装配与性能测定
Abstract: The experiment determined temperature fluctuation in such condition that is in different voltage and temperature-controlling method and condition whether there is water-cooling machines. The result shows the property of the thermostatic bath and grasps the range the bath can be well used of. Key words: thermostatic bath, temperature fluctuation
恒温槽装置图、灵敏度的温度时间曲线图：来自网络
/jxwz/wuhua/wlhx/shiyan/jiaocai/hengwencao.htm
将调压器加热电压调节为 100V，等继电器不断地开关跳动表现恒温以后， 用电子数字温差计测量温差△T 与时间 t 的变化曲线，用电脑录入，大概三个波 峰波谷即可。 ③无冷却水，使用超级恒温控制器控温情况下的恒温槽性能测试
将超级恒温控制器由温度显示模式切换为温度控制模式。调节滑杆使温度 显示为 26.5℃,等待 1min 使温度稳定，用电子数字温差计测量温差△T 与时间 t 的变化曲线，用电脑录入， 使测量时间略微超过使用电子继电器控温时时间较 短的一次即可。 ④在有冷却水的流入的情况下，分别再次测试使用高加热电压、低加热电压、超级 恒温控制器控温时的恒温槽性能。总共记录六组数据，六条曲线。 7、 整理仪器。 实验注意事项： 1、 为使恒温槽温度恒定，接触温度计调至某一位置时，应将调节帽上的固定螺钉拧紧， 以免使之震动而发生偏移。 2、 当恒温槽的温度和所要求的温度相差较大时，可适当加大加热功率，但当温度接近 指定温度时，应将加热功率降到合适的功率。 结果与讨论
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
将超级恒温控制器由温度显示模式切换为温度控制模式。调节滑杆使温度 显示为 26.5℃,等待 1min 使温度稳定，用电子数字温差计测量温差△T 与时间 t 的变化曲线，用电脑录入， 使测量时间略微超过使用电子继电器控温时时间较 短的一次即可。 ④在有冷却水的流入的情况下，分别再次测试使用高加热电压、低加热电压、超级 恒温控制器控温时的恒温槽性能。总共记录六组数据，六条曲线。 7、 整理仪器。 实验注意事项： 1、 为使恒温槽温度恒定，接触温度计调至某一位置时，应将调节帽上的固定螺钉拧紧， 以免使之震动而发生偏移。 2、 当恒温槽的温度和所要求的温度相差较大时，可适当加大加热功率，但当温度接近 指定温度时，应将加热功率降到合适的功率。 结果与讨论
实验部分
实验仪器：
玻璃缸
1个实验仪器厂)
1台
调压变压器(TDGC-1/0.5, 天津市东风电器厂)
1台
0～50℃的 1/10 的温度计
1支
增力电动搅拌器(JJ－1（40W）, 江苏金坛市环宇科学仪器厂)
1个
电加热丝 1 个
导线 若干
接触温度计
Abstract: The experiment determined temperature fluctuation in such condition that is in different voltage and temperature-controlling method and condition whether there is water-cooling machines. The result shows the property of the thermostatic bath and grasps the range the bath can be well used of. Key words: thermostatic bath, temperature fluctuation
因此，这种加热——散热的恒温方法由于温度的变化、测量具有一定的滞后性，即使搅 拌器具有适宜的转速，也必然导致温度在一定程度上的波动。以下，将分别测试在加热方式 不同、恒温温度与环境温度温差不同（采用冷却水方式）两种情况下的恒温槽恒温性能。
图 1-1 恒温槽装置图 1-浴 槽; 2-加热器; 3-搅拌器;
判断依据：（图 1-2）
图 1-2 灵敏度的温度——时间曲线
(a) 表示恒温槽灵敏度较高； (c) 表示加热器功率太大；
(b) 灵敏度较低； 实验数据曲线如下： 无冷却水时三种控温方式所得曲线对比：
(d) 表示加热器功率太小或散热太快。
有冷却水时三种控温方式所得曲线对比：
冷却水 无
有
各状态下温差和周期
恒温槽的装配与性能测定
中科大地空学院地化专业
郭继业 pb10007203
摘要：本实验测定在不同电压、控温方式、有无水冷条件下恒温槽的温度波动大小，并借此 分析恒温槽的性能及最佳适用范围。 关键字：恒温槽 温度波动
The Assembly and Capability Test of Thermostatic Bath
变压器的输出端，接好电源线。调节电压使其有一快慢适中的搅拌速度。
4、 将控温仪热敏探头固定在恒温槽的一定位置，注意可浸入部分不可超过 200mm，并
将所有调压器电压调至最低。（以上由老师完成） 5、 检查连接情况后插好电源，打开温控仪、电子继电器电源，此时恒温槽处于恒温状
态。 6、 灵敏度测量：①无冷却水、高加热电压、使用电子继电器控温情况下的恒温槽性能
1支
精密电子温差测量仪(JDW－3F, 南京大学应用物理研究所)
1支
微型计算机(组装机)
1台
超级恒温水浴
1台
实验试剂：
蒸馏水
实验步骤：
1、 将蒸馏水注入水槽中，根据恒温槽组装的原则，按图 1-1 分别将所需各部件按照要求
装备好。
2、 将接触温度计调节好，使其水银柱在 25℃时停止在中间位置。
3、 将温控仪、250V 可调变压器，电加热丝连接好，并将搅拌马达接到另一支 1KV 可调
测试 将温度控制并恒温到某个高于室温的温度 T 上（本实验中采用 26.5℃）。达
到指定温度后，将调压器加热电压调节为 175V，等继电器不断地开关跳动表现 恒温以后，然后用电子数字温差计测量温差△T 与时间 t 的变化曲线，用电脑录 入，大概三个波峰波谷即可。 ②无冷却水、低加热电压、使用电子继电器控温情况下的恒温槽性能测试
序言
在许多物理化学实验中，由于待测的数据如折射率、粘度、电导、蒸汽压、电动势、化 学反应的速度常数‘电力平衡常数等都与温度有关。因此，这些实验都必须在恒温的条件下 进行，这就需要各种恒温的设备。通常用恒温槽来控制温度，维持恒温。一般恒温槽的温度 都相对稳定，多少总有一定的波动，大约在±0.1℃，如果稍加改进也可达到 0.01℃。要使 恒温设备维持在高于室温的某一温度，就必须不断补充一定的热量，石油与散热等原因引起 的热损失得到补偿。恒温槽之所以能够恒温，主要是依靠恒温控制起来控制恒温槽的热平衡。 当恒温槽的热量由于对外散失而使其温度降低时，恒温控制器就能驱使恒温槽中的电加热器 工作，待加热到所需要的温度时，它又会使其停止加热，是恒温槽温度保持恒定。
恒温槽装置图、灵敏度的温度时间曲线图：来自网络
/jxwz/wuhua/wlhx/shiyan/jiaocai/hengwencao.htm
电压（V）
温差（℃）
100
0.087
175
0.221
仪器控制
0.003
100
0.095
175
0.190
仪器控制
0.007
周期（次） 887 1899 209 864 1933 208
通过比较曲线与表格数据，可得： 1、 分别比较有无冷却水（即环境温度不同）时 175W 与 100W 加热电压情况，可以得出结
4-温度计;
5-感温元件(热敏电阻探头)
6-恒温控制器;
7-贝克曼温度计。
如图是常见的一种恒温槽图示，一般主要包括感温元件、控制元件、加热元件三部分。 在物理化学实验中，由于要维持温度的相对恒定，对于恒温槽的灵敏性，即槽内温度的波动 幅度有很高的要求。测量恒温槽在不同情况下的性能，对于分析并改进恒温槽的灵敏度有着 十分重要的作用。
论：电压与灵敏度呈现负相关，即加热电压越高，温差越大，周期越长，灵敏度越高。 且变化显著。 2、 比较有无冷却水的情况（即不同外界温度下的灵敏度差异），在相同的控温条件下差距 不显著。 3、 在环境温度相同时，仪器控制的灵敏度远高于采用电子继电器控制的两者。 结果分析： 1、当电压一定时，电压越大升温速度越快。因为温度有一个传递和扩散的过程，所以 继电的开闭必然有一个时滞。所以当继电器从连通到断开的时候电阻丝又为体系多加了很多 热量，使其温度超过所要求温度。电压越大，所超出热量越多超出的温度越高。于是使最高 温度变大，最终反映到灵敏度上，使其降低。 当温差一定时，电压越大升温速度越快。因为温度有一个传递和扩散的过程，所以继电 的开闭必然有一个时滞。所以当继电器从连通到断开的时候电阻丝又为体系多加了很多热量， 使其温度超过所要求温度。电压越大，温度波动越剧烈，最终使灵敏度降低。 2、对于未能测定冷却水条件下所产生的差异，考虑到使用的冷却水温度为 23℃，几乎 等同于实验室环境温度，难以起到冷却作用，建议可以降低冷却水温度，例如采用 10℃冷 却水，或将第二组实验控制在温度为 40℃左右进行恒温性能测定。 理论上，系统与环境温度的温差（冷却水的存在与否）决定热传导速度，温差越大热传 导速度越快，温差越小热传导速度越慢；加热电压决定系统的加热速度，电压越大升温越快， 电压越小升温速度越慢。当电压一定时，若温差较小则散热的速度慢，于是开路的时间会很 长，最终会使周期变长。同时，也会加大继电器的时滞，降低灵敏度。（实验未能证实） 3、由仪器自动恒温的情况显然调节幅度会更加微小，即灵敏度更高，在此无需多做解 释。 误差分析 本实验主要的误差来源包括温度计测量温度与实际温度的偏差，室温与电磁波对电子温 度计、温差测量仪内部的干扰，以及用 origin 处理完后读数时的误差。由于实验精度要求不 是太高，这些误差除继电器跳动时产生的电磁场对温差温度计的影响外均可忽略。至于电磁 场影响产生的坏点，应在数据处理时消除。至于接触温度计的读数精度、精密电子温差测量 仪清零时并非所设定温度等，由于不会导致温差的变化，所以不会产生误差。 参考文献：《物理化学实验报告手册》